輸入軸全轉角檢測：核心檢測項目詳解

1. 全轉角范圍驗證

• 目的：確認輸入軸的實際旋轉角度是否覆蓋設計范圍（如0°~360°或特定機械限位）。
• 方法：
  • 使用高精度角度傳感器（如光電編碼器）記錄起始點與終點角度。
  • 對比理論值與實際測量值，誤差需小于±0.1°。
  • 案例：數控機床主軸若轉角不足，會導致加工圓度偏差。

2. 旋轉精度檢測

• 核心指標：角度分辨率、累積誤差、回程間隙。
• 檢測步驟：
  1. 靜態測試：軸固定于特定角度（如每30°），激光干涉儀測量位置偏差。
  2. 動態測試：勻速旋轉時，記錄實時角度波動，分析標準差（通常要求≤0.05°）。
• 關鍵工具：激光跟蹤儀、圓光柵。

3. 扭矩特性分析

• 測試內容：
  • 啟動力矩：克服靜摩擦所需的最小扭矩。
  • 運行力矩：勻速旋轉時的扭矩波動（需＜額定值的5%）。
  • 峰值扭矩：急停或過載時的最大承受值。
• 設備：扭矩傳感器搭配伺服電機驅動，模擬實際負載。

4. 動態響應性能

• 評估參數：
  • 階躍響應時間：從靜止加速至目標角度的耗時（如100ms內達成90°）。
  • 跟蹤誤差：正弦波指令下的相位滯后（通常要求＜1°）。
• 應用場景：機器人關節需快速響應指令，否則影響運動軌跡精度。

5. 重復定位精度測試

• 方法：同一角度重復定位10次，計算標準差。
• 標準：工業級輸入軸要求重復性誤差＜±0.02mm（線性軸）或＜5角秒（旋轉軸）。
• 影響因素：齒輪背隙、軸承游隙、控制系統補償算法。

6. 耐久性與磨損評估

• 加速壽命測試：
  • 連續運行10萬次全轉角循環，監測扭矩變化和角度偏差。
  • 潤滑劑劣化、軸承磨損量需通過顯微鏡或3D輪廓儀量化。
• 失效判定：扭矩上升超過20%或角度誤差超標即判定壽命終止。

7. 環境適應性檢測

• 溫度試驗：
  • 高溫（+80℃）與低溫（-40℃）下保持2小時，檢測材料膨脹導致的卡滯。
  • 溫漂補償：通過溫度傳感器實時修正角度誤差。
• 振動測試：模擬車載環境施加5~500Hz隨機振動，檢查螺栓松動或結構裂紋。

8. 安全保護功能驗證

• 機械限位：硬限位裝置能否有效阻止超程（沖擊試驗后無變形）。
• 電氣保護：
  • 過流、過壓保護閾值測試。
  • 緊急制動響應時間（＜50ms）。
• 案例：電梯曳引機輸入軸超轉可能引發鋼絲繩脫槽，雙重保護機制至關重要。

9. 電氣信號一致性

• 檢測項：
  • 編碼器/電位器輸出信號的線性度（R²≥0.999）。
  • 抗干擾能力：在30V/m電磁場中信號波動＜1%。
• 調試工具：示波器、信號發生器。

10. 多軸協同檢測（拓展項）

• 同步性測試：雙輸入軸系統角度相位差需＜0.5°。
• 交叉影響：單軸負載突變時，相鄰軸的角度偏移應＜0.1°。

結語